[0001] 本发明涉及一种排气管能量回收装置。

[0002] 汽车排气系统中排放的废气，对排气能量进行回收利用是提高燃料能量综合利用率的措施之一。这些气体在排出时仍具有较大流速，出排气歧管的流速有60～70m/s，温度有150～370℃，到流经排气管中的三元催化装置与消音器，流出排气管时的流速通常为5～20m/s，温度60～145℃,对于这些排气流速废气，对随着压电发电技术的成熟，企业与学者相继提出了一些压电能量回收装置。现有的排气管发电技术中。通过叶轮增压技术（专利CN106945560A）利用排气系统排出的高压气体驱动叶轮旋转，叶轮带动发电机转子轴转动实现发电机发电。此专利设计复杂，需要叶轮增压机以及发电机，装置复杂，设计困难并且成本较高。

[0018] 下面结合附图对本发明作进一步的说明。

[0019] 如图1至图5，本发明一种排气管能量回收装置，包括排气管1、叶轮2、往复杆3、联动机构4和压电薄膜发电单元5。叶轮2转动设于排气管1内，在排气管1的外壁固定有安装箱6，在安装箱6内至少设有两个间隔布置的导向座11，往复杆3插接在导向座11内。往复杆3水平设于安装箱6内，叶轮2转动并通过联动机构4带动往复杆3在安装箱6内作往复运动，压电薄膜发电单元5的一端铰接在安装箱6内壁上，另一端弹性抵触在往复杆3上。当汽车尾气流经叶轮2时，流向力冲击叶轮获得机械能，通过联动机构4将机械能传动，最终使压电薄膜发电单元5沿着铰接点震动，压电薄膜发电单元5将机械能转化为电能，配合车内蓄电池给车内传感器供电。

[0020] 压电薄膜发电单元5包括安装板和PVDF压电薄膜，PVDF压电薄膜固定在安装板的上下端面上。安装箱6内设置隔热材料，可以隔绝较高温度给PVDF压电薄膜所带来的损坏。

[0021] 本发明中的联动机构4包括皮带41、驱动轴42和驱动销43，叶轮2的转轴上和驱动轴42上均固定一个带轮，两个带轮通过皮带41相联动，在驱动轴42的外壁上设有驱动槽，驱动槽朝着驱动轴42的径向方向布置，驱动销43的一端与往复杆3固定连接，另一端置于驱动槽内滑动，叶轮2转动，并联动驱动轴42，驱动轴通过驱动槽驱动驱动销43最终实现往复杆3的往复运动。

[0022] 压电薄膜发电单元5弹性抵触在往复杆3上的结构是通过设置拉簧实现，拉簧设置在压电薄膜发电单元5的下方，一端与安装箱6的内壁固定连接，另一端与压电薄膜发电单元5的安装板固定，在拉簧的拉簧力作用下，压电薄膜发电单元5弹性抵触在往复杆3上。

[0023] 为使得压电薄膜发电单元5震动的频率更高，得到更高效的能量转换，在往复杆3的外壁上设有间隔布置的颠簸块31，往复杆3往复运动，压电薄膜发电单元5与颠簸块31接触，可以实现压电薄膜发电单元5更高频率的震动。

[0024] 为避免压电薄膜发电单元5与颠簸块之间直接刚性接触，在压电薄膜发电单元5上设有滚轮51，同时使得运动更加稳定，在往复杆3的外壁上设有限位槽30，颠簸块31间隔布置在限位槽30内，滚轮51在限位槽30内滚动。往复杆3往复运动并使滚轮51与颠簸块31接触，通过运动过程中的颠簸使压电薄膜发电单元5发生震动。

[0025] 本发明中的叶轮2的轴线采用与排气管1的轴线相垂直布置，其避免叶轮直接正对排气管的排气面，影响排气管排气，其在排气管1的内壁上设有安装板10，叶轮2设于排气管1的内壁上，并靠近排气管的内壁布置。

[0026] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。